Diseño y dimensionado de una instalación híbrida fotovoltaica-hidrógeno para cubrir la demanda energética en una vivienda

Abstract

En este TFG se realiza el diseño y dimensionado de una instalación híbrida fotovoltaica-hidrógeno con el fin de satisfacer la demanda energética de una vivienda. Se cubre tanto la demanda eléctrica como la térmica, dentro de la cual se consideran las de ACS (agua caliente sanitaria), calefacción y refrigeración. La demanda eléctrica se define en base al historial de consumo de la propia vivienda y la demanda térmica se calcula en base al CTE (Código Técnico de la Edificación) y a las características arquitectónicas de la edificación y usando el método de cálculo empleado por Encinas en su TFG (2019) —con ciertas modificaciones—. Una vez definidas las demandas, se procede al diseño y dimensionado de la instalación. Inicialmente se dimensiona la instalación para que la vivienda sea autosuficiente y pueda no estar conectada a la red eléctrica, y posteriormente se dimensiona para que la vivienda tenga un balance económico anual de la energía nulo. En este segundo caso la vivienda sí estaría conectada a la red. Una vez realizados los dimensionados, se procede al análisis energético de ambos casos y seguidamente se exponen los resultados más significativos y sus conclusiones.

The present Final Degree’s Work shows the designing and sizing process for a photovoltaic-hydrogen hybrid system to supply the energy demand of a dwelling, both electric and thermal energy demand. The last one includes DHW (domestic hot water), heating and refrigeration. The electric demand is defined by the historical consumption of the dwelling. The thermal demand is calculated according to the CTE (a Spanish building law) and the architectonic characteristics of the building and using the method employed by Encinas in his Final Degree’s Work (2019)—with certain changes—. Once the demand is defined, the design has been made and the dimension of the system calculated. Firstly, the dimension has been calculated to gain a self-sufficient dwelling (thus it would not be necessary to be connected to the electricity grid) and,secondly, it has been calculated to reach a zero economic annual balance of the energy (in this case, the electricity grid connection would be necessary). Finally, after calculating the dimensions, the energetic analysis has been made in both cases, and a summary of the main results and their conclusions are shown.